A primeira indústria de chapas de madeira aglomerada no Brasil foi instalada em 1966, em Curitiba. Desde então, surgiram inúmeras unidades industriais na região sul e sudeste do país, e a produção brasileira de aglomerados atingiu a marca de 1,5 milhão de m³ há dois anos . As chapas de aglomerados possuem múltiplas aplicações, dentre as quais se destacam os usos mobiliários e divisórios e, de forma secundária na construção civil.
As madeiras utilizadas na fabricação de aglomerados são provenientes de espécies de reflorestamento, principalmente o pinus elliottii e pinus taeda e, em menor escala, algumas espécies de eucaliptos. A baixa massa específica da madeira é um dos principais requisitos quanto a adequabilidade de uma espécie para produção de aglomerados. A razão de compactação, que é a relação entre a massa específica da chapa e da madeira utilizada, define o grau de densificação do material e irá refletir nas propriedades das chapas. A razão de compactação adequada para produção de aglomerados é na faixa de 1,3 a 1,6 e, portanto, espécies de baixa massa específica são as mais recomendadas. Valores acima de 1,6 podem melhorar as propriedades de resistência, mas por outro lado, o inchamento em espessura será maior devido a maior taxa de compressão exercida sobre o material durante a fase de prensagem da chapa.
Alguns estudos têm demonstrado que espécies de média massa específica como eucaliptos e bracatinga, podem ser utilizadas em misturas de até 50 % em relação à madeira de pinus, com resultados satisfatórios. Outras características como pH e extrativos presentes na madeira, poderá influenciar na cura da resina e, conseqüentemente, na qualidade das chapas produzidas.
Madeiras com pH excessivamente ácido podem causar a pré-cura da resina uréia-formaldeído durante a fase de fechamento da prensa, prejudicando as propriedades finais da chapa. Por outro lado, na colagem com resina fenolformaldeído para produção de chapas estruturais, o baixo pH da madeira pode retardar a cura da resina.
As variáveis de processo, tais como geometria de partículas, teor de umidade, tipo e quantidade de resina e ciclo de prensagem, devem ser considerados dentro de critérios e padrões recomendados industrialmente.
Tendo em vista o grande volume de madeiras requeridas no processo industrial de fabricação de aglomerados e do requisito quanto à baixa massa específica da madeira, torna-se necessário o aumento na oferta de matéria-prima com estas características, principalmente com as espécies de rápido crescimento, como as do gênero pinus.
Pesquisa
Em um trabalho de pesquisa foram utilizadas cinco espécies de pinus tropicais, para produção de chapas de madeira aglomerada. Foram utilizadas madeiras de pinus oocarpa, P. caribaea, P. chiapensis, P.maximinoi e P. tecunumannii, com 10 anos de idade.
As partículas foram geradas num picador de discos e posteriormente reduzidas em moinho de martelo e secas ao teor de umidade em torno de 3%. Após a classificação para remoção de “finos”, as partículas foram encoladas com resina uréia-formaldeído, com teor de sólidos de 57,5 % e viscosidade de 500cp, na proporção de 8 % de sólidos base peso seco das partículas.
As chapas foram produzidas com densidade nominal de 0,7 g/cm³ e dimensões de 45 x 55 x 1,5 cm. O ciclo de prensagem utilizado foi: temperatura e tempo de prensagem – nove minutos. Além das cinco espécies mencionadas, produziram-se também chapas com misturas destas. Foram produzidas no total 18 chapas, sendo três para cada um dos seis tratamentos.
Após o acondicionamento ao teor de umidade de equilíbrio em torno de 12 %, as chapas foram seccionadas para retirada de corpos-de-prova para os seguintes ensaios físico-mecânicos: absorção de água 2-24 horas, inchamento em espessura 2-24 horas, ligação interna e flexão estática.
Os resultados foram avaliados através de análises de variância e covariância, e teste de médias pelo método de Tukey, ao nível de probabilidade de 95%.
As massas específicas das chapas foram um pouco inferiores ao valor calculado de 0,70 g/cm³, no entanto, esta pequena variação pode ser considerada normal e atribuída às condições de manufatura laboratorial.
Os valores médios de absorção de água após duas horas de imersão variaram de 68,82 % a 83,60% e, para 24 horas de imersão, a variação foi de 78,69 % a 93,81 %. Tanto para dois, como para 24horas de imersão, as chapas de P. oocarpa, P.chiapensis, P. maximinoi, P. tecunumannii e misturas de espécies, apresentaram valores médios de absorção de água estatisticamente iguais entre si e inferiores em relação às chapas de P. caribaea, observando apenas que para a variável 2h as médias obtidas para as chapas produzidas com P. caribaea e misturas de espécies foram iguais estatisticamente.
Para o inchamento em espessura após duas horas de imersão em água, os valores médios variaram de 25,20 % a 34,80 %, e para 24 horas de imersão, a variação foi de 39,70 % a 32,70 %. As chapas de P. oocarpa apresentaram menor valor médio de inchamento em espessura após 2 horas de imersão. Para 24 horas de imersão, as chapas de P. chiapensis, P. maximinoi e P. tecunumannii, foram as que apresentaram maiores tendências para baixo inchamento em espessura. Não foram constadas influências claras quanto a relação direta entre a razão de compactação e as propriedades de estabilidade dimensional das chapas.
As chapas produzidas com madeira de P. tecunumannii apresentaram valor médio estatisticamente superior em relação às demais espécies. Os valores médios obtidos para chapas de todas as espécies e misturas destas foram superiores em comparação ao valor mínimo referenciado na norma CS 236-66 (1968) que é de 4,90 kgf/cm².
Para o módulo de elasticidade, os valores médios variaram de 25.637,23 kgf/cm² a 32.148,52 kgf/cm². Não foram constatadas diferenças estatisticamente significativas entre as espécies estudadas. Cabe destacar que o Pinus maximinoi foi a espécie que apresentou maior média absoluta de MOE. As chapas de todas as espécies e mistura destas, apresentaram valores médios de MOE superior ao valor mínimo referenciado na norma CS 236-66(1968) que é de 24.500 kgf/cm².
Também para o módulo de ruptura, não foram constatadas diferenças estatisticamente significativas entre as espécies estudadas. Os valores médios de MOR variaram de 171,83 kgf/cm² a 215,42 kgf/cm². Novamente, o pinus maximinoi foi a espécie com maior média absoluta de MOR. As chapas de todas as espécies e mistura destas, apresentaram valores médios de MOR superior ao valor mínimo referenciado na norma CS 236-66 (1968) que é de 112 kgf/cm².
Com base nos resultados das propriedades físicas e mecânicas das chapas, pode-se afirmar que as cinco espécies de pinus tropicais pesquisadas, apresentam grande potencial para utilização na produção de chapas de madeira aglomerada;
A mistura de espécies na composição das chapas indica a adequabilidade técnica, quanto a utilização das cinco espécies combinadas, ampliando a possibilidade de diversificação de espécies de pinus para plantios e usos industriais.
Como recomendação, sugere-se que futuras pesquisas sejam conduzidas com estas e mais espécies de pinus, com a finalidade de usos múltiplos, na forma de madeiras serradas, lâminas, partículas e fibras, no sentido de otimização do processo industrial e racionalização do uso da matéria-prima madeira.
Autores:José Reinaldo Moreira da Silva, Selma Lúcia Schmidlin Matoski, Gabriela Leonhadt, José Caron |
